好氧发酵在猪场中的应用模式探讨

王怀中 李开荣 刘俊珍 朱荣生 呼红梅 黄保华*

好氧发酵在猪场中的应用模式探讨

王怀中①李开荣②刘俊珍①朱荣生①呼红梅①黄保华①*

（①山东省农业科学院畜牧兽医研究所 济南 250100 ②山东省曲阜市畜牧兽医技术服务中心）

好氧发酵在处理养殖场废弃物、养殖环节保温增暖等方面具有不可替代优势，因此这种方式日益被广大养殖户所采用到猪场生产中。本文结合好氧发酵的基本特点及在猪场利用方式进行探讨，以期为养殖废弃物处理方面提供参考。

1 好氧发酵的基本特点

1.1 好氧发酵的原理 好氧发酵是利用自然界广泛存在的细菌、放线菌及真菌等微生物通过人工提供的适宜条件对废弃物进行吸收、氧化、分解的生命活动。

1.2 好氧发酵的产物 好氧发酵可将一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，同时释放出可供微生物生长活动的能量，而另一部分有机物则被合成新的细胞质，产生新的物质，同时在此过程产生大量的热量。

1.3 好氧发酵物料的基本组成 好氧发酵的原料分三种，其中主料可为养殖场中的废弃物如动物粪便、尿液、动物尸体等，辅料可为农作物秸秆如玉米秸秆、小麦秸秆、蔬菜秸秆及菌渣等，额外添加料为可促进发酵进程的菌种如芽孢杆菌、假单胞菌、酵母菌及其代谢产物等。

2 好氧发酵的利用

2.1 在发酵床养殖方面 发酵床养殖模式广泛用于生猪养殖环节，尤其仔猪哺乳期及保育期阶段应用比较成熟，在减轻养殖污染、抗病促生长、节约成本、循环利用、提高养殖效益方面发挥了重大作用。传统养猪场哺乳、保育阶段通常以水泥地面和漏缝地板为主，北方冬季温度较低，地面湿冷，易积污水，病原微生物多，再者仔猪喜伏卧的生活习性，仔猪腹感温度低，易被致病微生物感染，因此极易引起仔猪的腹泻、感冒、生长缓慢等现象，养殖场为保持舍内适宜温度通常需要密闭门窗，通风不良，有害气体如H2S、CO2、NH3等严重超标，又引起猪只呼吸道疾病的发生，因此养殖场通过消耗大量的电、煤炭等能源进行通风保温，以提供给哺乳仔猪(出生~25日龄)、保育猪(断奶后25~70日龄)生长所需的适宜温度和优良的舍内空气，而优良松软的发酵床可全天提供源源不断热量和腹感温度，排泄物的发酵减少了有害气体的排放。卓智龙等在发酵床对哺乳仔猪生长性能和健康的影响的研究中发现与传统饲养方式相比，发酵床显著提高了仔猪的生长性能(平均日增重由222g提高到240g，提高了8.27%)、血液抗体水平(IgM、IgG、IgA均差异显著)和健康水平(腹泻率和发病率均显著降低)[1]；褚晓红等在发酵床养殖保育猪的效果研究中表明发酵床饲养技术，可显著提高保育猪的日增重(由358g提高到615g)，提高饲料利用率(由2.14降低到1.79)和成活率(由87.32%提高到96.17%)[2]；王志强等通过发酵床猪舍与传统猪舍空气质量对比试验发现北方11月份，冬季发酵床猪舍早晨、中午、晚间3个时段舍内温度分别比对照舍提高106.4%、82.1%、106.1%，差异极显著，地面温度分别提高127.34%、63.50%、61.51%，差异极显著，NH3含量，通风前试验组与对照组差异极显著，通风后差异显著，CO2含量在通风前后均差异不显著，因此发酵床猪舍能有效提高舍内环境温度和地面温度，有利于北方寒冷季节猪舍的保温；并且能显著降低猪舍NH3含量[3]。

2.2 处理粪污尿液 猪场85%污染源来自于猪的排泄物-粪尿，粪尿不但释放臭气污染空气，而且其中包含的细菌、微生物、寄生虫等还可能传播疾病，造成生态污染。然而猪粪中猪粪中有机质质量分数57.9%及总养分12.94%均高于有机肥标准(NY525-2012)规定的≥45%、≥5%，而猪尿中N、P2O5、K2O的含量分别约为0.4%、0.07%、0.3%，平均每头猪排出N素约为4.4kg，因此将猪粪尿肥料化是经济效益最高和最有效的方式。直接粪肥还田的粪便在一定条件下会发酵产热，不得用种子发芽生长，甚至出现“烧苗”现象，并且还会将病害等带到田地，传播细菌病害等，不符合生态环境保护，因此在猪粪尿中添加一定量的秸秆、发酵菌剂进行高温好氧发酵，通过保氮除臭、原料发酵腐熟、物理吸附、二次发酵、生物法等提高了粪尿的利用率，使粪是废弃物中氮、氧、碳等的含量更加科学化，减少了污染物和臭气的排放量，降低了处理的成本，提高了粪污处理的经济效益。薛云等对猪场粪污好氧发酵的产物进行检测，其中有机质含量为74%~77%，总养分(N+P2O5+K2O)为5.25%~6.85%，有机质及总养分含量均达到有机肥料的标准。粪大肠菌群数及镉、铬、铅、砷、汞等重金属的含量均符合有机肥料的相关限量要求，试验证明了由微生物异位发酵猪粪尿制成的有机肥料确实是一种清洁、安全的肥料[4]。

2.3 处理动物尸体、胎衣等 生猪养殖过程中因疾病、发育不良、环境条件恶劣等因素导致猪只死亡产生的动物尸体及母猪分娩中产生的胎衣、死胎、木乃尹等养殖肉质废弃物品。这类物品通常蓄积大量的微生物和病原菌，2013年黄浦江漂猪事件及2014江西高安病死猪事件均表明了动物尸体的不当处理对环境和社会公共安全危害的严重性。为此，各养殖均在探讨处理养殖肉质废弃物品，如污染土壤和地下水的深埋法、造价耗能高并燃烧产生二恶英和呋喃致癌物的焚烧法及产生大量恶臭气体周期长的化尸窖法，均未达到比较满意的效果。结合好氧发酵的原理，谭鹤群等在实验室条件下，对经切碎的病死猪进行辅热快速好氧发酵，发酵温度为60℃，通风量为10L/min时，3d内能将病死猪处理成干颗粒状物料，处理后物料中游离氨基酸FAA质量分数为21.41g/kg，含水率为5%，pH值为5.5，84.4%能通过4.75mm编织筛，病死猪经处理后若作为有机肥使用，能提高土壤游离氨基酸质量分数，补充土壤中较为缺乏的游离氨基酸[5]。

3 小结

将好氧发酵所产生的最终物料作为有机肥原料，产生的热量作为增暖保温的能量来源，在降低能耗及病原菌污染，提高资源化利用等方面具有广泛的应用价值和社会价值，在防治养殖污染、环境保护、社会公共安全方面也具有深度的推广意义。

[1] 卓智龙等. 发酵床对哺乳仔猪生长性能和健康的影响[J]. 黑龙江畜牧兽医, 2012(6): 81-82.

[2] 褚晓红等. 发酵床养殖保育猪的效果[J]. 浙江农业科学. 2019, 60(6): 1028-1028+1035).

[3] 王志强等. 发酵床猪舍与传统猪舍空气质量对比试验[J]. 中国畜牧兽医文摘, 2013(4): 59-60.

[4] 薛云等. 微生物异位发酵猪粪肥效测定与分析[J]. 养猪, 2018(6): 77-80.

[5] 谭鹤群等. 病死猪辅热快速好氧发酵工艺参数优化与装备研制[J]. 农业工程学报, 2019, 35(8): 262-268.

山东省农业科学院农业科技创新工程(CXGC2016B13)资助

（2020–05–13）

S851.2+3

B

1007-1733(2020)09-0031-02